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サーフェスモデリング

サーフェスモデリングは、ソリッドオブジェクトを表示または提示する方法です。このプロセスでは、3Dオブジェクトをプロシージャルなサーフェスを表示するように変換したり、不完全さを調べたり、滑らかさを適用したりするなど、異なる3Dモデリングタイプの間で変換を行います。サーフェスモデリングは、ワイヤーフレームモデリングよりも複雑ですが、ソリッドモデリングよりも簡単に実現できます。

CAD環境でサーフェスモデリングのみを使用してモデルを作成することも可能ですが、ほとんどの実世界でのアプリケーションでは、ソリッドモデリング技術との組み合わせが必要になります。デザイナーがCADシステムでどのようにオブジェクトを操作するかが、ソリッドモデリングとサーフェスモデリングを区別するポイントです。

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サーフェスモデリングの説明

サーフェスモデリングは、オブジェクトの外観や輪郭、つまりその表面を視覚的に表現することを可能にします。

対象は、エンジンのような機械部品であったり、動物のような複雑な有機形状であったりします。

どのようなデザインを作成する場合でも、サーフェスモデリングはオブジェクトの外側の曲線や形状を定義することに関わります。

ソリッドモデリングとは異なり、サーフェスモデルは幾何学的にも物理的にも正確ではなく、質量特性が定義されておらず、厚みもないため、デザイナーはソリッドモデルでは不可能な方法でモデルを修正することができます。

しかし、サーフェスモデルは本質的に中が空洞であるため、ソリッドモデルのように切断して内部を確認することはできません。

また、用途に応じてサーフェスはNURBSまたはポリゴンで表現される場合があることにご注意ください。Solidworksでは、一般的にサーフェスモデリングにNURBSが使用さ
れます。

サーフェスモデリングで何ができるのか?

サーフェスモデリングは、Bスプラインとベジエ方程式を使用して三次元で表現されるオブジェクトの特徴を定義し、建築イラストやビデオゲーム用の3Dアニメーションなどに利用されます。他の技術に比べて、いくつかの明確な利点があります:

  • インポートしたモデルの修正
    • 元々そのCAD環境で作成されなかった既存のモデルをインポートすると、多くの問題が発生する可能性があり、特に設定されていた機能的な詳細が失われた状態で開かれてしまうことが挙げられます。
    • このような詳細情報がない状態で複雑なサーフェスを変更するのは非常に困難です。サーフェスモデリングは、モデル内の面を削除または置き換える柔軟性を提供し、望む変更を実現することを可能にします。
  • より複雑な形状の設計
    • ソリッドモデリングツールは、一度に形状の複数の面を作成する必要があるという制約があります。一方、サーフェスモデリングでは各面を個別に作成でき、その正確な輪郭や向きを制御することが可能です。
  • 面間にフィレットまたはドラフトを作成する
    • ソリッドモデリングでは、オブジェクトの二つ以上の面間にドラフトまたはフィレットを作成しようとすると、「Invalid, cannot create feature」というエラーメッセージが表示されることがあります。このエラーは、異なる設定やツールを使用しても発生する場合があります。
    • このエラーは、結果として面が自己交差してしまう場合に発生しますが、サーフェスモデリングでは、面を削除して再構築し、既存のデザインに再び組み込むことが可能です。

どのモデリング手法がより優れているのか?

サーフェスモデリングとソリッドモデリングにはそれぞれ長所と短所があり、優れたデザイナーとは、それらを活用してCAD環境内で効率的かつ正確にモデルを設計する方法を知っている人のことです。

ソリッドモデルは切断や押し出しが可能ですが、サーフェスモデリングはメッシュオブジェクトの形状作成により適しています。デザイナーはエッジを「ドラッグ」することでメッシュ面を操作し、滑らかさのレベルを設定するなどして、デザインを完成させることができます。

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